尽管已经出现了多种工具和概念，但超浅结（USJ）的分析仍然是一个需要解决且无法避免的问题。“在测量方法学上，要夺得这一圣杯，你需要绘制出器件完整的3-D分布——包括掺杂和载流子，”IMEC工艺技术部门材料与元件分析组的负责人Wilfried Vandervorst这样说。“随着平面器件逐渐被像finFET这样的3-D结构所取代，探测掺杂或载流子分布的方法变得非常必要。这些方法需要在灵敏、定量、精确、可重复和空间/深度分辨率多个方面，提供与目前1-D和2-D工具类似的能力。”
十几年来IMEC一直致力于采用探针技术进行2-D和3-D分析。“特别是在2-D领域，我们主要的成就是突破了纳米尺度障碍；已经实现了低达300皮米（千分之一纳米）的空间分辨率，”Vandervorst说，“这使得我们可以去观测更小的结构，获得晶体管内部的3-D掺杂分布，这都需要极端精确的测量方法才能确定重合交界的部分，有效沟道长度——也就是晶体管的心脏区域，掺杂所在的位置。”在22 nm节点，Vanderworst认为需要观测的尺度在纳米量级。这种掺杂分布的重要性已经超过了晶体管尺寸本身，完成测量需要非常高的
空间分辨率和极高的精度。
“将在空气完成中的测量转移到在真空中完成，通过这样的转移我们已经获得了一些重要的改进，”Vandervorst表示，“可以用更低的探针力进行测量，就解决了很多问题，并可提供更可靠的结果和更高的空间分辨率。”在2-D测量方法中，这是一个相当大的进展，正在开发的量子跳跃可以在像finFET这样器件中进行3-D测量。就像Vandervorst所言：“采用2-D技术，你可以拿来一个晶体管，将其剖开，并在剖面上测量。这部分工作就已经完美地完成了。然而，当面对3-D器件时，却无法进行这样的测量。考虑到一个finFET的栅极会是50 nm——如何才能剖开一个50 nm的栅极呢？”
图示为该3-D器件的结构，并指出了掺杂在栅极以下区域的分布情况。“整个区域大概是10乘50 nm，”Vandervorst说，“在10 nm内，由于已经迫近原子数目的极限，因此将面临极其困难的空间分辨率问题和限制问题——或许一个晶体管只有五个掺杂原子。比较清楚的是，精确的结深定位和侧向扩散测量将需要非常先进的平均和统计数据分析方法，才能获得有意义的结论。我们正在开发可以在一个原子量级进行3-D测量的系统。这是电测量方法，还有一个与之对应的原子探针，可以让我们计算出原子数目。在未来，极小的空间都可以完成高3-D空间分辨率的测量——借助电学以及化学方法可以实现。”
采用原子探针进行3-D测量将是一件不可避免的复杂事情。然而要想使用这项测量技术，还需要在测量方法、物理和量化几方面进行决定。IMEC期待在1到1.5年内获得原子探针的结果。同时研究人员正在探索扫描探针的概念，并且期待取得较好的结果。(Alexander E. Braun, Senior Editor)